城市建筑j地熬・藜础j URBANISM AND ARCHITECTURE I SUBGRADE.FOUNDATION 浅谈桩基础在房屋建筑工程中的应用 ■李宇春 【摘要】随着我国建设事业的蓬勃发展,桩基础在高层建 沉降速度缓慢,并且沉降变得小而均匀,有效的控 制了建筑物的倾斜程度。桩基础能承受一定的水平 荷载和上拔力,因为具有单桩侧向刚度大或群桩基 础的侧向刚度大的特点,导致其整体抗倾覆能力强, 适用于作用有很大倾覆力矩的高耸结构物的基础。 桩基础可以提高地基基础的刚度、改变自震频率, 减少机器基础的振幅,减弱机器震动对结构的不利 影响。地震区,可液化地基中,采用桩基础穿越可 液化地基土层并深入下部较密实稳定土层,可以消 除或液化造成对建筑物的危害,提高建筑物的抗震 能力。桩基础能优化地基处理方法,减小土石方的 施工量,降低工程造价。由于桩基础具有以上优点, 又能采取机械化施工,在房屋建筑中颇具优势,越 来越广泛的被采用。 二、桩基础在房屋建筑中的实际应用 1.静力压桩基础 静压法沉桩是通过静力压桩机的压桩机构,以 压桩机自重和桩机上的配重作反力,克服压桩过程 中的桩侧摩阻力和桩端阻力,而将预制钢筋混凝土 桩分节压入地基土层中成桩。具有桩定位精确,不 易产生偏心,质量可靠,施工低噪声、无振动、无 污染,施工速度快等优点。另外,施工过程中压桩 力能自动记录,可预估和验证单桩承载力,施工安 全可靠,适用于高压缩性黏土层或砂性较轻的软黏 土层区建筑,特别适合于居民稠密及房屋附近环境 保护要求严格的地区沉桩。 某大学教学实验楼,建筑面积13 000 in。。经地 质勘探后,自然地面以下5.40m土层不仅具有高压 缩性,而且具有湿陷性,湿陷系数6 s=0.033~ 0.066;地面以下6.5O~10.90 m为高压缩性土层, 容许承载力仅为90 ̄100kPa;再以下土层具有中压 桩长(111) 27 29 33 筑、桥梁、重型厂房和特殊构筑物等大型工程中大量采用, 已成为工程建设中重要的基础形式之~。桩基础的设计方 案直接影响建设工程投资,桩基础的工程施工质量关系到 整个上部结构物的安危。因此,国家和建设方对桩基础的 设计和施工也投入了更多的关注,安全适用、经济合理、 缩性或中低压缩性。建筑场地经判定为II级非自重 湿陷性场地。由于拟建教学实验楼与原有教学大楼 相距仅5~6 in,建设单位要求施工噪音不能影响教 学,设计采用静压桩方案。本工程设计桩长22 ill, 桩型为PHC 400 AB 95—12和PHC 400 AB 95一l0, 接桩采用焊接。整个工程共采用409根桩。施工后 对其中3根读数最低的桩做了静载试验,在总沉降 5mm以内的情况下,单桩允许承载力均达到1 000kN/ 根,而设计要求为单桩承载力95O~l 000 kN/根, 与实际情况比较吻合。 2.回转钻成孔灌筑桩 确保质量、保护环境成为桩基础设计和施工的主要原则。 鉴于桩基础在房屋建筑中的重要作用,本文结合工程中的 案例,就桩基础在房屋建筑中的应用进行了简要论述。 【关键词】房屋建筑工程桩基础施工要点实际应用 回转钻成孔灌筑桩又称正反循环成孔灌筑桩, 是用一般地质钻机在泥浆护壁条件下,慢速钻进, 通过泥浆排渣成孔,灌筑混凝土成桩,为国内最为 常用和应用范围较广的成桩方法。可用于各种地质 条件,各种大小孔径(300 ̄2 000mm)和深度(4O~ 100m),护壁效果好,成孔质量可靠;施工无噪声、 无振动、无挤压;适用于地下水位较高的软、硬土 层,如淤泥、黏性土、沙土、软质岩等土层应用。 某企业车间紧靠老厂房,中柱最大荷重约 16000kN,工程地质状况为杂填土、淤泥、亚黏土, 经过三十多年经济快速发展,建筑行业已经成 为了我国经济的支柱型产业。我国幅员辽阔,地质 条件千差万别,这就造成桩基础设计方案差异很大, 与设计方案相对应的施工方案也各不相同。桩基础 施工程序多、技术要求高、施工难度大,直接影响 建筑物的稳定性。因此,设计单位和建筑企业在建 筑施工过程中应合理选择桩基础类型、布置和施工 技术,加强施工质量控制管理,确保房屋建筑的安 全。 一、桩基础的作用 不能采用天然地基作为持力层,决定采用大直径超 长钻孔灌筑桩(桩径d=800 1/11il,桩长L=27~33/R)。 施工方法采用正循环、回转式钻机钻孔及潜水钻成 孔循环清孔,施工中严格控制桩位、孔深、孔径、 混凝土灌入量、护壁、清孔等重要环节,共完成149 根桩。桩基检测采用动力测试方法对成桩进行承载 力检测,检测数量为工程总桩数30%以上,经检测 桩合格率达98%。 桩基础是由基桩和连接于桩顶的承台板(梁) 联结组成,将上部荷载通过软弱地层或水传递到深 部较坚硬土层上或岩层中。桩基础是深基础最常用 的一种形式,能较好地适应各种地质条件和各种荷 载情况,己成为软目 地基处理的一种重要手段,也 是重大工程的主要基础形式。 桩基础承载力大,适用于地基承载力不能满足 设计要求的高层建筑、重型厂房及有特殊要求的构 筑物。桩基础沉降量小,在自重或相邻荷载影响下, 桩号 45# ll5# 145# 桩径(mm) 800 800 800 表l动力测试部分结果 设计允许承载力(kN) 1 550 1 750 2 050 动测达到极限承载力(kN) 5 050 4 350 4 630 安全度 3.3 2 5 2.3 ll0# 66# 800 800 29 29 1 750 1 750 4 300 5 350 2.5 3 O 由此例子说明回转钻成孔灌筑桩对周围建筑物 振动小,单桩承载力大,适应承台荷重较大的多种 结构建筑物和构筑物。 3.人工挖孔及挖孔扩底灌筑桩 人工挖孔灌筑桩系用人工挖土成孔,浇筑混凝 土成桩;挖孔扩底灌筑桩,系在挖孔灌筑桩的基础 上,扩大桩底尺寸而成。具有施工机具设备较简单, 杂填土、亚黏土、黏土、黏土含碎石、强风化粉砂 岩、中风化泥岩。设计桩型为大直径人工挖孔扩底 镶岩端承桩,桩身直径均为01 000 mm,桩端直径 为1 500 mm、1 300fIlITI、1 000 mm,混凝土强度C20, 主筋15 l8。桩端持力层为中风化泥质岩类,桩尖 进入中风化层不小于1.0m。施工过程中根据设计要 桩基础在房屋建筑中的应用还有很多种,由于 篇幅所限,这里就不一一赘述。 三、结语 如今,在城市建设中高层和超高层建筑越来越 多,桩基础在建筑工程中也不断推广应用。从以上 论述看,合理的桩基础设计方案和施工技术,为建 筑物的结构安全提供了可靠的保障。随着科学技术 和社会需求不断发展,桩基础的设计与施工必定会 迎来更多的机遇,这就需要我们更要科学合理设计, 严格控制质量,创造出更佳的经济效益和社会效益。 参考文献 求从孔口到扩大头顶部全部采用C20混凝土挂模板 护壁,按照规范逐孔逐桩验收,确保了桩位偏差、 垂直度、桩的几何尺寸、入持力层深度等各项技术 指标均满足规范及设计要求,其中桩尖进入中风化 岩的深度平均值达2.61 m。共施工109根桩。静力 压桩试验采用锚桩法油压千斤顶加载,用慢速逐渐 连续加荷法。从S-P、S-lgt曲线看,每级的荷载变 施工工艺操作简便,占场地小,施工干扰少,对周 围建筑物影响小,可多桩同时施工的特点。其单桩 承载力高,结构传力明确,沉降量小,可直接检查 桩直径、垂直度,容易掌握持力土层的判别和沉渣 的清除,桩质量可靠。人工挖孔及挖孔扩底灌筑桩 适用于桩直径80( 1m以上,无地下水或地下水较少 的黏土、粉质黏 ,含少量的沙、沙卵石、姜结石 的黏土层采用,特别适于黄土层使用,深度一般 20 m左右。 [1]《建筑施工手册》(第五版)编委会.建筑施工手 册(第五版)2分册[M].北京:中国建筑工业出 版社,2012. 形稳定较快,没有出现明显拐点。从压力传感器实 测结果看,桩端承载力只达到试验总荷载的36%和 23%,都呈摩擦桩特性,单桩承载力潜力较大。证明 了人工挖孔桩落位直观、技术数据准确、单桩承载 力大、质量可靠。 [2]赵志缙,于晓音.地下与基础工程百问[M].北京: 中国建筑工业出版社,2001. (作者单位:北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司。 北京100070】 某工程建筑物为框剪结构,高61.5 m,总建筑 面积1.5万111。。施工场地地质情况从上往下分别为: 121